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1、火災(zāi)報(bào)警控制管理
摘要:對火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警控制系統(tǒng)及智能火災(zāi)報(bào)警控制系統(tǒng)的特征進(jìn)行了分析,在高層建筑設(shè)計(jì)中采用智能火災(zāi)報(bào)警控制系統(tǒng)的主—從式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),解決了高層建筑與大型建筑中探測區(qū)域廣、探測器數(shù)量多、原有系統(tǒng)不能適應(yīng)等問題。
關(guān)鍵詞:高層建筑火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警探測器智能控制聯(lián)動(dòng)控制
Thedesignandapplicationofautomaticfire
warningcontrolsysteminhighbuidings
Abstract:Thisarticleanalysesthecharacteristicsofthefireantomaticwarningsystemandthe
2、intelligentfirewarningcontrolsystem.Byusingthesytemalotoftraditionalproblemscanbesolved,includingusingalotofprobesbutcotrollingolnyarelalivelysmallarea.
Keywords:highrisedbuiding;fireautomaticwarningsystem;probe;intelligentcontrol;coordinatedcontrolsystem
隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展,現(xiàn)代高層建筑及重要建筑的防火問題引起了國家消防部門及設(shè)計(jì)院等
3、社會(huì)各界的高度重視。國家制定了一系列防火規(guī)范,從而促進(jìn)火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警設(shè)備的研究和推廣使用。高層建筑建設(shè)規(guī)模大,裝修標(biāo)準(zhǔn)高,人員密集,各種電氣設(shè)備使用頻繁,因而存在著火災(zāi)隱患,在建筑電氣設(shè)計(jì)中必須嚴(yán)格依照規(guī)范要求設(shè)計(jì)火災(zāi)報(bào)警控制系統(tǒng)。但選擇何種控制系統(tǒng),使該系統(tǒng)充分有效地發(fā)揮功能,是設(shè)計(jì)中十分重要的問題。
1火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的主要部件及特征
火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的基本形式有三種,即:區(qū)域報(bào)警系統(tǒng)、集中報(bào)警系統(tǒng)的控制中心報(bào)警系統(tǒng)。高層建筑和大型建筑主要采用控制中心報(bào)警系統(tǒng),這是一種復(fù)雜的火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng),主要由觸發(fā)器件、火災(zāi)報(bào)警裝置、消防控制設(shè)備及電源組成。該系統(tǒng)從通報(bào)火災(zāi)到啟動(dòng)滅火系統(tǒng)和控制各種消
4、防設(shè)備,基本實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。
觸發(fā)器件主要包括火災(zāi)探測器和手動(dòng)火災(zāi)報(bào)警按鈕?;馂?zāi)探測器是對火災(zāi)參數(shù)(如煙、溫、光、火焰輻射、氣體濃度等)響應(yīng),并自動(dòng)產(chǎn)生火災(zāi)報(bào)警信號(hào)的器件。按響應(yīng)火災(zāi)參數(shù)的不同,火災(zāi)探測器分為感溫火災(zāi)探測器、感煙火災(zāi)探測器、氣體火災(zāi)探測器、感光火災(zāi)探測器和復(fù)合火災(zāi)探測器五種基本類型。
火災(zāi)報(bào)警裝置在火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)中用以接收、顯示和傳遞火災(zāi)報(bào)警信號(hào),并能發(fā)生控制信號(hào)和具有其它輔助功能的控制指標(biāo)設(shè)備。
火災(zāi)報(bào)警裝置在火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)中用以發(fā)出區(qū)別于環(huán)境聲、光的火災(zāi)警報(bào)信號(hào)的裝置,如火災(zāi)警報(bào)器,它是一種基本的火災(zāi)警報(bào)裝置,以聲、光音響方式向報(bào)警區(qū)域發(fā)出火災(zāi)警報(bào)信號(hào)。
消防控制設(shè)
5、備在火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)中當(dāng)接收到能自動(dòng)或手動(dòng)啟動(dòng)相關(guān)消防設(shè)施并顯示其狀態(tài)的設(shè)備。主要包括:火災(zāi)報(bào)警控制器;自動(dòng)滅火系統(tǒng)的控制裝置;室內(nèi)消火栓系統(tǒng)的控制裝置;防排煙系統(tǒng)及空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)的控制裝置;常開防火門、防火卷簾的控制裝置;電梯回降控制裝置以及火災(zāi)應(yīng)急廣播、火災(zāi)警報(bào)裝置、消防通信設(shè)備、火災(zāi)應(yīng)急照明與疏散指示標(biāo)志的控制裝置等十類控制裝置。每個(gè)系統(tǒng)根據(jù)工程的需要應(yīng)具有十類控制裝置的部分或全部。
電源火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)屬于消防用電設(shè)備,主電源采用消防電源,備用電源采用蓄電池,保證不間斷供電。
設(shè)計(jì)中消防控制設(shè)備主要設(shè)置在消防控制中心,便于實(shí)行集中統(tǒng)一控制,有些消防控制設(shè)備可設(shè)在消防設(shè)備現(xiàn)場,而動(dòng)作信
6、號(hào)必須返回消防控制中心,實(shí)行集中與分散相結(jié)合的控制方式。但該探測器有誤報(bào)現(xiàn)象、控制器容量較小。
2智能火災(zāi)報(bào)警控制系統(tǒng)工作原理
智能火災(zāi)報(bào)警控制系統(tǒng)與火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)不同之處在于:將發(fā)生火災(zāi)期間所產(chǎn)生的煙、溫、光等,以模擬量形式連同外界相關(guān)的環(huán)境參量一起傳送給報(bào)警器,報(bào)警器再根據(jù)獲取的數(shù)據(jù)及內(nèi)部存貯的大量數(shù)據(jù),利用火災(zāi)判據(jù)來判斷火災(zāi)是否存在。
智能火災(zāi)報(bào)警器中編址單元包括:智能控測器、智能手動(dòng)按鈕、智能模塊、探測器并聯(lián)接口、總線隔離器和可編程繼電器卡等。新型的智能火災(zāi)探測器,又稱模擬量火災(zāi)探測器,這種探測器給出的輸出信號(hào)是代表被響應(yīng)的火災(zāi)參數(shù)值的模擬量信號(hào)或其等效的數(shù)字信號(hào)。傳統(tǒng)探測器稱
7、為有閾值火災(zāi)探測器,而智能火災(zāi)探測器沒有閾值,卻設(shè)有專用芯片,智能火災(zāi)探測器的應(yīng)用提高了報(bào)警系統(tǒng)的準(zhǔn)確性和智能化程度。
在火災(zāi)報(bào)警時(shí),報(bào)警控制器通過控制模塊啟動(dòng)相應(yīng)的外探設(shè)備,如排煙閥、送風(fēng)閥、卷簾門等,需要接受外控設(shè)備的反饋信號(hào)時(shí),應(yīng)加一個(gè)監(jiān)視模塊,控制模塊和監(jiān)視模塊一樣,聯(lián)接在報(bào)警回路總線上,安裝在所控設(shè)備的附近。模塊內(nèi)設(shè)十進(jìn)制編碼開關(guān),可現(xiàn)場編號(hào),各占用回路總線上一個(gè)地址。通過報(bào)警控制器顯示控制模塊和監(jiān)視模塊的具體地址,用聲、光報(bào)警可反映聯(lián)動(dòng)設(shè)備的工作狀態(tài)。
可編程繼電器卡,通過編程可實(shí)現(xiàn)對風(fēng)機(jī)、水泵等大型設(shè)備的二級(jí)聯(lián)動(dòng)控制。智能控制是一種無需人的干預(yù)就能夠自主地驅(qū)動(dòng)智能機(jī)器實(shí)現(xiàn)其目
8、標(biāo)的過程。
3工程實(shí)例
3.1火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)用
筆者1992~1993年參與設(shè)計(jì)的海南省物資局金屬大廈,該大廈是座地下1層,地上22層,建筑高度70多米,建筑面積1.2萬平方米的寫字樓。根據(jù)《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》的規(guī)定,建筑高度超過50m的辦公樓屬于一類防火建筑,因此該大廈要設(shè)火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)。
設(shè)計(jì)中選擇了國產(chǎn)火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng),這種系統(tǒng)在當(dāng)時(shí)較普遍,僅有一臺(tái)主機(jī)控制器,因而適用于中、小型建筑。
大廈消防控制中心設(shè)在1層,每層設(shè)層顯示器。地下室作設(shè)備用房有變電室、空調(diào)機(jī)房、水泵房,機(jī)房內(nèi)設(shè)有防排煙風(fēng)機(jī)、消防水泵等消防設(shè)備,當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時(shí),溫度達(dá)到一定值排煙風(fēng)機(jī)自動(dòng)啟動(dòng),
9、并打開排煙閥,開始排煙(圖1)。
圖1排煙風(fēng)機(jī)控制原理
該工程地下室是消防聯(lián)動(dòng)控制的集中點(diǎn),將地下室的防排煙風(fēng)機(jī)、排煙閥等控制線均引至消防中心的聯(lián)動(dòng)控制器。消防泵、噴淋泵、正壓風(fēng)機(jī)、排煙風(fēng)機(jī)、消防電梯等卻屬于外控設(shè)備,均由聯(lián)動(dòng)控制器控制。整個(gè)火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)合理、運(yùn)行可靠。
3.2智能火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)用
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,智能火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)問世,從傳統(tǒng)型走向智能型是國內(nèi)外火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展的必然趨勢,工程設(shè)計(jì)人員必須予以充分重視。
徐州某大型建筑群由三棟塔樓組成,一棟為25層,一棟13層和一棟12層的塔樓由4層裙樓連接而成,建筑面積6萬平方米,建筑高度85m,主要功能:1至
10、4層為商場,5層以上為寫字樓。由于該大廈建筑面積大,探測區(qū)域廣,探測器數(shù)量非常可觀。傳統(tǒng)的火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)已無法滿足需要,因此,在設(shè)計(jì)中,經(jīng)過反復(fù)的方案比較,選擇了采用主—從式網(wǎng)結(jié)構(gòu)的智能火災(zāi)報(bào)警控制系統(tǒng),該系統(tǒng)利用大容量的控制矩陣交叉查尋軟件包,以軟件編程代替硬件組合,滿足了大型工程的適用性,提高了消防聯(lián)動(dòng)的靈活性和可修改性。系統(tǒng)由主機(jī)、從機(jī)、復(fù)示器等構(gòu)成。該工程消防控制中心設(shè)于1層,主機(jī)和消防聯(lián)動(dòng)控制柜設(shè)在消防中心,從機(jī)與復(fù)示器分設(shè)于樓層內(nèi)。
智能探測器數(shù)量的確定設(shè)計(jì)時(shí)先根據(jù)《火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警器系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定確定探測器的布局和設(shè)置。其規(guī)定探測區(qū)域內(nèi)的每個(gè)房間至少應(yīng)設(shè)置一只火災(zāi)探測器。感
11、煙、感溫探測器的保護(hù)面積和保護(hù)半徑應(yīng)按表1確定。表中列出的是一個(gè)感煙探測器或感溫探測器的保護(hù)面積和保護(hù)半徑。建筑物內(nèi)往往一個(gè)探測區(qū)域的面積較大,超過一只探測器的保護(hù)面積,這時(shí)需要計(jì)算一個(gè)探測區(qū)域內(nèi)所需設(shè)置的探測器數(shù)量,可按下式計(jì)算:
式中:N為一個(gè)探測區(qū)域內(nèi)所需設(shè)置的探測器數(shù)量(只),N取整數(shù);S為一個(gè)探測區(qū)域的面積(m2);A為探測器的保護(hù)面積;K為修正系數(shù),重點(diǎn)保護(hù)建筑取0.7~0.9,非重點(diǎn)保護(hù)建筑取1.0。
根據(jù)上式計(jì)算結(jié)果,可確定一個(gè)探測區(qū)內(nèi)的智能探測器的安裝數(shù)量。
選擇控制器容量計(jì)算該系統(tǒng)控制器為主—從式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),每個(gè)主—從機(jī)系統(tǒng),只能有一臺(tái)主機(jī),從機(jī)數(shù)量根據(jù)工程要求確定,一
12、般按探測器數(shù)量計(jì)算,從機(jī)數(shù)量最多為15臺(tái)。
表1感煙、感溫探測器的保護(hù)面積和保護(hù)半徑
火災(zāi)探測
器的種類地面面積
S
(m2)房間高度
H
(m)探測器的保護(hù)面積A和保護(hù)半徑R
屋頂坡度θ
θ≤1515<θ≤30θ>30
A
(m2)R
(m)A
(m2)R
(m)A
(m2)R
(m)
每臺(tái)控制器最大有四個(gè)回路,每個(gè)回路容量均為198個(gè)地址,其中99個(gè)智能探測器,99個(gè)編址模塊。因此一臺(tái)主機(jī)或從機(jī)的最大容量為499=396個(gè)智能探測器,499=396個(gè)編址模塊。
該工程經(jīng)過計(jì)算,選用了一臺(tái)主機(jī)和四臺(tái)從機(jī),每臺(tái)控制器都按四個(gè)回路設(shè)計(jì)。主機(jī)
13、N控制1~4層商場內(nèi)的所有探測器,手動(dòng)報(bào)警按鈕,控制按鈕,水流指示器等消防設(shè)備,從機(jī)N1控制地下室的所有探測器、送風(fēng)閥、排煙閥、防火閥等消防設(shè)備,從機(jī)N2控制13層和12層兩座連通塔樓的5~13層的消防設(shè)備,N3、N4分別控制25層塔樓的5~13層和14~25層的消防設(shè)備。
整個(gè)大廈智能火災(zāi)報(bào)警控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)比較合理,充分考慮到建筑群的特點(diǎn),選用一臺(tái)主機(jī)、四臺(tái)從機(jī)控制了6萬平方米的建筑,如果用傳統(tǒng)火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)則需要幾套控制系統(tǒng)分別控制,現(xiàn)有系統(tǒng)設(shè)計(jì)即經(jīng)濟(jì)實(shí)用,又準(zhǔn)確可靠。
4結(jié)論
綜合上述工程設(shè)計(jì)與實(shí)踐研究,可以得出以下幾點(diǎn)認(rèn)識(shí)與結(jié)論。
1)傳統(tǒng)的火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)適合于中、小型建筑,
14、它的特點(diǎn)是探測器屬于閥值型,控制器僅有主機(jī)一臺(tái)。而智能火災(zāi)報(bào)警控制系統(tǒng),采用模擬量探測器,控制系統(tǒng)采用主—從式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),適應(yīng)性強(qiáng),尤其適合大型建筑的火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)。
2)智能火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng),克服了傳統(tǒng)火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)存在的漏報(bào)和誤報(bào)的難題,提高了報(bào)警系統(tǒng)的準(zhǔn)確性、可靠性。在設(shè)計(jì)中可靈活應(yīng)用,根據(jù)工程需要選擇適當(dāng)?shù)膹臋C(jī)數(shù)量,使工程設(shè)計(jì)最經(jīng)濟(jì)、最合理。
3)為了防患于未然,火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和應(yīng)用十分重要,設(shè)計(jì)人員應(yīng)根據(jù)不同的建筑工程,優(yōu)化設(shè)計(jì)方案。
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